Ein Wasserfall ist 100 m hoch und der Temperaturunterschied zwischen dem Wasser oben und unten beträgt 0,24 K. Ermitteln Sie einen Wert für die spezifische Wärmekapazität von Wasser in J/kg K und erklären Sie die Berechnungsschritte; Annahmen treffen (g=10m/s)?

Mit der Gleichung:

Potenzielle Gravitationsenergie = Masse x Gravitationskraft x Höhe (E = mgh)

Und unter der Annahme, dass dies ein konservatives System ist, bei dem kein Energieverlust (an die Umgebung, Luftwiderstand usw.) auftritt , können wir daher gleichsetzen:

Verlust der potentiellen Gravitationsenergie = Gewinn an molekularer kinetischer Energie des Wassers

(Temperatur, ist im Grunde das Maß der kinetischen Energie der Moleküle in einem Körper)

daher
mgh = spezifische Wärmekapazität x Temperaturänderung x Masse
gh = spezifische Wärmekapazität x Änderung in Temperatur
10 x 100 = spezifische Wärmekapazität x 0,24
1000/0,24 = spezifische Wärmekapazität
spezifische Wärmekapazität = 4170 (auf 3 signifikante Zahlen)